Scheda audio Gli utenti esperti probabilmente ricordano i tempi in cui i computer potevano solo “emettere un segnale acustico”. I tempi stanno cambiando e ora è difficile immaginare un computer senza la capacità di riprodurre e registrare l'audio. La qualità della riproduzione/registrazione può variare, anche se ultimamente varia da normale a eccellente (siamo d'accordo che questi termini siano in qualche modo poco scientifici, ma comprensibili). La qualità del suono prodotto da un computer dipende da due dispositivi: scheda audio e altoparlanti acustici (computer, multimedia).
Una scheda audio (scheda audio, acceleratore del suono, "scheda audio") è un dispositivo che consente a un computer di riprodurre e registrare informazioni audio. La necessità di suono tra gli utenti di computer è così grande che quasi tutte le schede madri prodotte oggi contengono una scheda audio incorporata (simile a una scheda video integrata). Di norma, le capacità della scheda audio integrata sono sufficienti per soddisfare le esigenze della maggior parte degli utenti. Se non sei un appassionato amante della musica o un fan della completa immersione in un gioco per computer (questo è quando i muri tremano per i tuoi colpi e i vicini chiamano la polizia), allora il suono integrato ti basterà e non lo avrai acquistare una scheda audio più potente, che è una scheda di espansione separata
Connettori e prese della scheda audio

• Line-out: uscita stereo a cui sono collegati altoparlanti attivi o cuffie. Sulle schede video economiche è presente solo una di queste uscite, ma esistono schede audio con due o più uscite lineari (se sono progettate per collegare più di due altoparlanti). Potresti anche incontrare uscite di linea sotto forma di due jack mono (etichettati destra e sinistra). Secondo lo standard esistente, il connettore dell'uscita è solitamente realizzato in colore limone (non chiedeteci perché, non lo sappiamo). Tuttavia, alcuni produttori (a quanto pare non capiscono nemmeno perché il limone) non aderiscono a questa regola. Ad esempio, uno degli autori ha questo connettore verde, mentre un altro ha tutti i connettori neri. E i connettori delle schede audio professionali e anche semiprofessionali possono essere placcati in oro. È meglio concentrarsi sull'icona dell'uscita di linea o leggere le istruzioni della scheda audio se l'icona manca. Inoltre, utilizzando questo connettore, è possibile collegare varie apparecchiature musicali (ad esempio un registratore o un sistema stereo) al computer per riprodurre musica attraverso gli altoparlanti del registratore o del centro, nonché per registrarvi.
• Line-in (ingresso lineare) - ingresso stereo per il collegamento di altri dispositivi di riproduzione. È necessario se intendi registrare l'audio da altri dispositivi sul tuo computer. Il connettore Line-in è solitamente blu.
• Mic-in (microfono) è un connettore monofonico utilizzato per collegare semplici microfoni e registrare ulteriormente la voce (o altri suoni) a un computer. Questo connettore è solitamente rosso o rosa. La maggior parte delle schede audio normali ha solo questi tre connettori, ma quelle più avanzate e costose possono vantarsi di averne diversi aggiuntivi.
• MIDI/gameport (porta joystick) è un connettore rettangolare che consente di collegare un dispositivo di gioco (joystick) o, ad esempio, una tastiera sintetizzata. Questo connettore è solitamente giallo.
• Uscita altoparlante/Subwoofer (uscita agli altoparlanti/subwoofer) - uscita stereo, a differenza di Line-out, che dispone di un amplificatore. A questo connettore è possibile collegare altoparlanti passivi (senza amplificatore) o un subwoofer. Alcuni utenti pensano che se collegano altoparlanti attivi a questa uscita, il segnale migliorerà. Tuttavia non lo è. Di conseguenza, la qualità del suono ti sorprenderà spiacevolmente. Questo connettore è arancione.
• S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format) - un connettore che può essere posizionato sia all'esterno della scheda audio che sulla scheda stessa (cioè all'interno unità di sistema). Ti consente di collegare dispositivi audio esterni, come un lettore DVD o un sistema home theater, al tuo computer. Il segnale attraverso tale connettore viene emesso in forma digitale, eliminando la comparsa di rumore inerente ai dispositivi analogici.
• Per risparmiare spazio sul pannello esterno, alcune schede audio dispongono di una presa speciale alla quale è possibile collegare un dispositivo esterno con più connettori: S/PDIF, Line-in/out e MIDI. Non allarmarti se non trovi connettori familiari, guarda semplicemente nella scatola della scheda audio, dovrebbe esserci un dispositivo aggiuntivo da qualche parte.
• CD-in (MPC-3 CD-input) è un connettore speciale che consente di trasferire informazioni dall'unità CD alla scheda audio in formato analogico. Se i produttori della scheda audio seguono tutte le regole, il suo colore sarà bianco o nero.
• MPC-3 Aux-in (ingresso dispositivo esterno) - connettore per il collegamento di altri dispositivi (ad esempio, una seconda unità CD). Esternamente molto simile al CD-in.
• MPC-3 Modem-in/out (ingresso-uscita per il collegamento di un modem): questo connettore viene utilizzato per collegare un modem. Questo connettore è verde. Questo di solito non è necessario a meno che non si intenda ascoltare le chiacchiere del modem attraverso gli altoparlanti o si intenda fare teleconferenze su Internet.
• Il connettore per il collegamento di varie schede figlie è quello di dimensioni maggiori. Molto simile a un IDE (ricordi com'è su un disco rigido?). Schede figlie collegate alla scheda audio per espanderne le capacità. Viene utilizzato dagli specialisti che lavorano con il suono.

Per cominciare selezioniamo quattro blocchi più o meno indipendenti:

• 1. Unità di registrazione/riproduzione digitale. Esegue conversioni analogico->digitale e digitale->analogico in modalità di trasferimento programma o tramite DMA. Il canale digitale delle schede più comuni (eccetto GUS) è ​​compatibile con Sound Blaster Pro (8 bit, 44 kHz - mono, 22 kHz - stereo).
• 2. Blocco sintetizzatore. Costruito sulla base dei chip di sintesi FM OPL2 (YM3812) o OPL3 (YM262), oppure sulla base dei chip di sintesi WT (GF1, WaveFront, EMU8000, ecc.), o entrambi. Funziona sia sotto il controllo di un driver (FM, la maggior parte dei WT) - implementazione software del MIDI, sia sotto il controllo del proprio processore - implementazione hardware. Quasi tutti i sintetizzatori FM sono compatibili tra loro, ma vari sintetizzatori WT non lo sono.
• 3. Blocco MPU. Riceve/trasmette dati tramite un'interfaccia MIDI esterna collegata al connettore MIDI/Joystick e al connettore per schede figlie MIDI. Solitamente più o meno compatibile con l'interfaccia MPU-401, ma molto spesso richiede il supporto software.

Le schede audio contengono i seguenti elementi.

• Convertitori: sono su ciascun canale stereo: analogico-digitale (ADC) e digitale-analogico (DAC) (ci sono più convertitori su schede costose). L'ADC elabora il segnale analogico proveniente dall'ingresso di linea o dal microfono e lo trasforma in digitale. Il DAC, invece, converte il segnale digitale in analogico e lo trasmette all'uscita di linea. La qualità del suono risultante dipende dalla profondità di bit supportata dal convertitore.
• Generatore di frequenza di clock: produce segnali di sincronizzazione ai convertitori, impostando così la velocità di elaborazione delle informazioni (ricordare il concetto di frequenza di campionamento). Le schede audio più popolari oggi hanno una frequenza di 96 kHz.
• Il processore genera il suono analogico che sentiamo dagli altoparlanti dai comandi MIDI in arrivo. È il processore che determina le capacità della scheda audio. È il “connettore” tra il processore centrale del computer, il sistema operativo e il programma di riproduzione musicale. Il processore della scheda audio svolge molto lavoro relativo all'elaborazione del suono (scaricando parzialmente il processore centrale).

Caratteristiche importanti delle schede audio Vediamo ora le principali caratteristiche delle schede audio, a cui è utile prestare attenzione al momento dell'acquisto. Schede audio, come la maggior parte dispositivi interni, solitamente collegato a uno slot PCI sulla scheda madre.

• L'indicatore su cui abbiamo già attirato la vostra attenzione è frequenza di campionamento(è impostato dal generatore di frequenza dell'orologio). Quanto più alta è questa frequenza, tanto più accuratamente il suono viene digitalizzato, il che ha un effetto positivo sulla qualità del suono.
• Il parametro successivo è numero di canali audio. Se intendi riprodurre l'audio attraverso due altoparlanti, andrà bene qualsiasi scheda audio (a condizione che tu sia soddisfatto delle altre caratteristiche). Se vuoi circondarti di suoni, hai bisogno di una scheda audio multicanale (5.1 o 7.1). Naturalmente dovrai acquistare un set di altoparlanti corrispondente. A proposito, la maggior parte delle schede audio integrate nelle moderne schede madri contengono sei canali audio (5.1).
• Grandezza rapporto segnale-rumore(S/N) è misurato in decibel. Maggiore è il valore di questo valore, meglio è. Ti consigliamo di non interessarti a schede con S/N inferiore a 90 dB.
• Un'altra caratteristica - dimensione del campione supportata. La “dimensione del campione” mostra quante informazioni descrivono ciascun suono e quindi specifica importo massimo possibili opzioni audio. Questo vale per coloro che sono interessati alle funzionalità MIDI.

Se sei interessato a un suono di alta qualità, ti consigliamo anche di scegliere una scheda audio con una buona accelerazione hardware. Al giorno d'oggi, la maggior parte delle schede audio di alta qualità (e, attenzione, economiche) supportano la modalità 3D.

Sono passati diversi anni da quando per la prima volta ho "aperto l'ingresso" a una scheda audio secondo l'articolo di O. Shmelev "Computer Measurement Complex". Una cosa molto comoda e, direi addirittura, necessaria quando si configurano e si testano tutti i tipi di percorsi audio utilizzando programmi come SpectraLab o. Osserva i livelli costanti, controlla la risposta in frequenza e scrivi semplicemente un file temporaneo in memoria per un confronto successivo o un'attenta visualizzazione dei segnali - molto spesso devi farlo... Ma ogni volta che uso questa scheda audio, penso che avrebbe dovuto spostare il connettore di ingresso sul pannello frontale del sistemista, impostare gli interruttori “divisore di ingresso per 10” (o anche per 100) e “ingresso aperto/chiuso”. Cioè, per avvicinarsi alle solite comodità di un oscilloscopio.

E poi mi sono imbattuto per caso in una vecchia scheda audio PCI VIA TREMOR. Bene, è tutto, penso, ora farò sicuramente il blocco d'ingresso. Metterò tutte le parti aggiuntive nella custodia del vecchio lettore CD, metterò gli interruttori sulla parte anteriore e collegherò il tutto alla scheda audio con un pezzo di cavo di segnale dal monitor: ha molti conduttori, è schermato, e alcuni conduttori sono addirittura doppi: tutto dovrebbe funzionare...

L'unità ha iniziato a guastarsi...

Sì, per prima cosa probabilmente dovrai spiegare perché devi rifare qualcosa nella scheda audio, quando sembra che non ci sia nulla di complicato al riguardo: rimuovi i condensatori di ingresso e otterrai " ingresso aperto" Ma il fatto è che i pin di ingresso del codec hanno una tensione costante (circa 2,5 volt) necessaria per funzionare. Se è uguale al potenziale di riferimento interno, rispetto al quale il convertitore analogico-digitale monitora le variazioni del segnale di ingresso, la linea orizzontale tracciata dall'oscilloscopio del programma seguirà il segno zero della scala. Se riduci questa tensione, diciamo, di 1 V, la linea orizzontale dell'oscilloscopio scenderà di 1 V. E si scopre che se rimuovi semplicemente il condensatore dal circuito di ingresso, la sorgente del segnale collegata, se non ha un condensatore in uscita, abbassa la sua tensione costante. Pertanto, è necessario aggiungere ulteriori catene per “aggirare” questo ostacolo. Il compito, in generale, non è difficile e può essere risolto a livello di studio iniziale della progettazione circuitale utilizzando amplificatori operazionali ( Fig. 1). Se il terminale inferiore del resistore R2 nel circuito è collegato a terra, quando un segnale con un livello di 0,25 V viene applicato all'ingresso dell'amplificatore operazionale, all'uscita otteniamo un livello pari a 0,25*(1+(R3 /R2).Se, con le stesse resistenze dei resistori R2 e R3, applichiamo una tensione negativa costante di 2,5 V al terminale inferiore del resistore R2, all'uscita dell'amplificatore operazionale otteniamo una tensione positiva costante di 2,5 V Se il valore del resistore R1 non supera 100 kOhm, quando si utilizzano amplificatori operazionali in questo circuito scopo generale con una resistenza di ingresso sufficientemente grande, possiamo dire che la resistenza di ingresso dello stadio è uguale alla resistenza del resistore R1.

Il circuito finale del blocco di ingresso si è rivelato piccolo. La metà dello spazio sulla scheda è occupata dallo stabilizzatore di potenza e dai filtri. Non puoi farne a meno: i principali convertitori di potenza del computer e del processore creano un ampio "fondo" elettromagnetico che viene indotto su qualsiasi conduttore situato nella custodia dell'unità di sistema, sia esso un alimentatore o un segnale.

Ma cominciamo con ordine.

Quindi, ho iniziato a rovinare l'unità. Ho segato la plastica in eccesso: c'era molto spazio libero... Ho pensato a cosa attaccare e come... Secondo lo schema ( Fig.2) i segnali dal connettore di ingresso J vengono inviati agli interruttori S1 e S2, che commutano l'apertura o la chiusura degli ingressi. Quando gli interruttori vengono aperti, la frequenza di taglio inferiore al livello di -3 dB diventa circa 1,2 Hz se i 10 divisori (S3 e S4) non sono attivati ​​e circa 3 Hz quando questi divisori sono attivati. Tutti gli interruttori sono separati, vale a dire non accoppiato: consente di selezionare diverse modalità in diversi canali. L'impedenza di ingresso del blocco dipende dal fatto che i divisori per 10 siano attivati ​​o meno. Quando sono aperti, Rinput è pari a circa 86 kOhm (R1+R3+R7 o R2+R4+R8), e quando sono chiusi – 37 kOhm (R1+R3+R5 o R2+R4+R6). Naturalmente, questa parte del circuito può essere realizzata in un altro modo, ad esempio, come mostrato in Figura 3- in modo che quando si accende il divisore per 10, anche la resistenza di ingresso aumenta di 10 volte (circa) - fino a 870 kOhm. Ma allo stesso tempo è necessario tenere conto della variazione della frequenza di taglio del filtro passa-basso formato dai resistori R1R5 e della capacità totale, costituita dalla capacità dei diodi limitatori, dalla capacità di ingresso dell'amplificatore operazionale e la capacità di montaggio. Ciò che è importante qui non è tanto che le frequenze inizino a “cadere”, ma che lo sfasamento del segnale inizi già a partire da 3-5 kHz, e questo è già critico in alcune misurazioni di fase. Quando si calcolano questi circuiti, è conveniente utilizzare il programma (il file di calcolo è allegato come allegato all'articolo).

Fig.3

Torniamo al diagramma su figura 2. I diodi VD1...VD12 proteggono l'amplificatore operazionale da segnali di ingresso di grandi dimensioni, limitandone l'ampiezza a un livello di 1,7-2,2 volt. A seconda della sensibilità d'ingresso della scheda audio, potrebbe essere necessario installare catene di meno diodi in serie.

Come si può vedere dallo schema, i resistori che forniscono le suddette resistenze di ingresso del blocco sono anche divisori del segnale di ingresso anche senza accendere S3 e S4. Ciò è stato fatto appositamente per compensare il guadagno causato dalla differenza di resistenza dei resistori in retroazione degli amplificatori operazionali (R2 e R3 secondo la numerazione Figura 1). Ciò accade perché R2 nel circuito reale secondo figura 2è composto da diversi: R9, R11, R12, R16 e R19, che svolgono la funzione di generare una tensione di +2,5 V all'uscita del blocco e consentono di modificarne il livello nell'intervallo da 2,4 a 2,6 V. Ciò è necessario per correggere la deriva della tensione di uscita +2,5 V, che appare quando gli elementi si riscaldano sia nel blocco di ingresso che nel codec della scheda audio. Inoltre, quando si lavora nel programma SpectraPLUS, a volte è necessario spostare uno dei grafici verticalmente, cosa che può essere fatta ruotando uno dei cursori del resistore R11 e R14 installati sul pannello frontale dell'unità.

Alle uscite dell'amplificatore operazionale sono presenti i divisori R21R23 e R22R24, che attenuano il segnale di circa 3,5 dB. Ciò è stato fatto per attenuare il rumore derivante dall'amplificatore operazionale. Non è necessario farlo e rimuovere R21 e R22, ma è necessario aumentare la resistenza dei resistori R19 e R20 a circa 6,8 kOhm in modo che l'uscita del blocco abbia una tensione costante di +2,5 V. Resistori R23 e R24 non sono installati sul blocco di ingresso della scheda e nella scheda audio all'ingresso del codec. Ciò consente di ridurre le interferenze sui conduttori di segnale del cavo di collegamento.

Lo stabilizzatore da -5 V è un microcircuito standard 7905. È inoltre possibile installare un 79L05 a bassa corrente. Il filtraggio delle tensioni a 12 V viene eseguito utilizzando elementi LRC. Si consiglia di utilizzare tutti i condensatori elettrolitici con una capacità superiore a 1000 μF e induttanze con un'induttanza superiore a 47 μH, ma entro limiti ragionevoli, altrimenti, con una grande induttanza, il rumore impulsivo passerà attraverso l'induttore attraverso l'interspira capacità.

Tutte le parti, ad eccezione del connettore di ingresso J, degli interruttori S1...S4, dei condensatori C1 e C2 e dei resistori R11, R13, sono installati su un circuito stampato a lato singolo in foglio di 110x60 mm ( Fig.4) (il file della commissione in formato programma è presente in allegato all'articolo). La scheda è montata su una superficie; non è necessario praticare fori, nemmeno per le parti di uscita. Tutti i diodi sono KD522 (o KD521) con i cavi quasi completamente consumati. I resistori R1, R2, R5 e R6 sono MLT, un terminale è saldato alla pista stampata e i fili provenienti dall'interruttore sono saldati all'altro. Tutti gli altri resistori e tutti i condensatori ceramici sono smd 0805. Tutti i condensatori elettrolitici si trovano sulla scheda e sono incollati su di essa con colla a caldo. Le induttanze nei filtri possono essere utilizzate sia nazionali che importate. Gli amplificatori operazionali - KR140UD608, possono essere sostituiti con qualsiasi altro per uso generale, l'importante è che abbiano un'impedenza di ingresso superiore a 300-400 kOhm.

È possibile configurare la scheda assemblata con resistori variabili saldati sul tavolo saldando i resistori R23 e R24 e applicando tensione bipolare alla scheda da una fonte di alimentazione da laboratorio. Dopo essersi assicurati che ci sia alimentazione sui terminali dell'amplificatore operazionale e -5 V, è necessario utilizzare i resistori R12R14 per regolare il livello di +2,5 V nei punti di connessione dei divisori di uscita R21R23 e R22R24. Se qualcosa non va, seleziona le resistenze R19 e R20. Quindi è necessario controllare i circuiti di ingresso applicando tensioni alternate e dirette all'ingresso e monitorandole all'uscita dell'amplificatore operazionale. Se si desidera avere un coefficiente di divisione diverso, è necessario selezionare la resistenza dei resistori R5 e R6.

Gli interruttori S1…S4 marca MT1 possono essere sostituiti con P1T-1-1. Sono fissati su una piastra metallica di dimensioni adeguate ( Fig.5). La piastra è collegata con un corto conduttore al corpo dell'unità CD. I condensatori C1 e C2 - K73-17 con una capacità di 1,5 µF per una tensione di 160 V, sono saldati direttamente ai terminali S1 e S2. Il jack di ingresso utilizza l'unità CD originale (3,5 mm). I resistori R11 e R14 sono stati presi da vecchie schede monitor. Sono saldati in una piccola sciarpa, che viene inserita nelle scanalature presegate nella parte anteriore del telaio in plastica dell'unità ( Fig.6).

Fig.6

Un circuito stampato costituito da un PCB in lamina è stato tagliato per adattarsi alle dimensioni del telaio in plastica ( Fig.7). Per garantire che si adatti al suo posto, vengono tagliate delle scanalature e vengono praticati dei fori. Ovviamente puoi realizzare una scheda non da PCB, ma affinché possa essere fissata correttamente, il suo spessore dovrebbe essere di circa 1,5 mm.

La scheda del blocco di ingresso è installata sulla scheda di montaggio su rack in ottone delle schede madri ( Fig.8). Le rondelle Getinak sono posizionate sotto la testa delle viti di montaggio in modo che la "massa" della scheda non sia collegata galvanicamente all'alloggiamento dell'unità e, attraverso di essa, all'alloggiamento dell'unità di sistema. Se ciò non viene fatto, attraverso il cavo di collegamento si otterrà un "loop di massa" in cui verranno indotte le interferenze degli impulsi elettromagnetici dei convertitori.

Lo schema di collegamento tra l'unità di ingresso e la scheda audio è mostrato in Figura 9. Le “masse” di entrambi i dispositivi sono collegate tramite un solo filo – marrone chiaro.

SU immagini 10, 11 E 12 mostra una vista generale e un connettore di alimentazione installato sulla parete posteriore del telaio in plastica. Il connettore è stato preso da una vecchia scheda video, tagliato direttamente da un pezzo del circuito stampato. Tutti i conduttori di "terra" che collegano tra loro alcune gambe del connettore sono tagliati. Ciò è stato fatto per lo stesso motivo: le "masse" devono essere collegate in un unico punto della scheda audio. Il circuito stampato mostrato è leggermente diverso da quello mostrato sopra nel testo: nella foto c'è un'opzione con tensioni di alimentazione operazionali di +/- 5 V e alcune differenze nei componenti SMD aggiuntivi, ma questo non è fondamentale.

Fig.11

Fig.12

Come ho già detto, la scheda audio utilizzata era vecchia: VIA TREMOR con codec VT1617A. La sua sensibilità è di circa 1 V (rms), dopodiché inizia a sovraccaricarsi pesantemente. La scheda si è rivelata molto rumorosa nel computer che stavo utilizzando ( Fig.13) e richiedeva una piccola modifica relativa al filtraggio della potenza.

Innanzitutto, ho tagliato le tracce di alimentazione dei microcircuiti VT1723 e VT1617 (segni rossi rispettivamente a sinistra e a destra Figura 14):

Successivamente, mediante montaggio montato, direttamente sulla scheda, ho saldato il filtro CLC per VT1723 e lo stabilizzatore per VT1617 ( Fig.15, Fig.16 E Fig.17). Lasciato a Figura 15 la lettera “A” e i numeri che la seguono indicano i numeri da contattare Bus PCI dal lato "A".

Fig.16

Fig.17

SU Figura 17è visibile un conduttore che va dalla gamba sinistra del resistore MLT al pin 2 del bus PCI. Questo è un collegamento a +12 V. Un sottile filo MGTF è accuratamente saldato fino al bordo della pista di contatto. Se si forma una grossa goccia di saldatura, questa potrebbe interferire con l'installazione della scheda, appoggiandosi all'alloggiamento di plastica del connettore. SU Figura 18 Il punto in cui il filo è saldato al contatto -12 V è mostrato più in dettaglio.

Se all'improvviso la scheda non ha contatti +/- 12 V sul bus, è possibile realizzarli ritagliandoli da un foglio di rame e incollandoli con colla BF. Questo doveva essere fatto sulla scheda C-MEDIA con un alimentatore da -12 V. Sono passati più di tre anni, ora è già sul terzo computer e durante questo periodo ha resistito a diverse dozzine di "distorsioni".

SU Figura 19 Foto generale della mappa VIA TREMOR modificata. È visibile un pezzo di PCB fissato con due viti, al quale è fissato rigidamente il cavo. Entrambe le superfici di questa scheda di montaggio sono messe a terra e su una di esse sono presenti dei cuscinetti ritagliati a cui sono saldati i fili. I condensatori di ingresso sull'ingresso lineare sono saldati e i fili MGTF che vanno ai fili del segnale (rosso e verde) del cavo sono saldati alle patch delle tracce che entrano nel codec. Tutte le trecce, le schermature e i conduttori liberi del cavo sono saldati a terra sulla scheda di montaggio.

Dopo tutte queste esecuzioni e l'installazione di condensatori elettrolitici aggiuntivi per l'alimentazione in diversi punti della scheda audio, il rumore è diminuito ( Fig.20), ma purtroppo c'era ancora un'interferenza con la frequenza di 46,88 Hz e le sue armoniche dispari. Ovviamente si sono quasi dimezzati, ma non è questo il risultato che vorremmo ottenere.

Non ho ancora capito cosa abbia causato questa interferenza. Ma, dato che il suo livello è inferiore a 100 µV (rms) e che a frequenze superiori a 1 kHz le sue armoniche sono inferiori a 110 dB, è del tutto possibile non tenerne conto, soprattutto in modalità oscilloscopio. Ovviamente non potevo resistere a guardare com'era. SU Figura 21 si può vedere che l'interferenza è di natura digitale, si verifica in modo sincrono su entrambi i canali e ha approssimativamente lo stesso livello - molto probabilmente è indotta dal convertitore di potenza del processore. L'installazione dei resistori R23R24 3,9 kOhm dagli ingressi del codec a terra ha aiutato (quando si lavora insieme al blocco di ingresso). Il livello della frequenza fondamentale è sceso a -90 dB e le armoniche sopra la quinta sono state attenuate quasi a livelli di rumore. La saldatura di condensatori elettrolitici aggiuntivi per l'alimentazione nella scheda audio e condensatori ceramici per l'alimentazione del processore e nell'alimentatore non ha portato risultati tangibili. Anche schermare la scheda con una lamiera morbida e "slegarla" dal case del computer non ha avuto successo.

Il grafico mostra un aumento graduale del potenziale in una direzione positiva. In realtà, questo spostamento è associato all'instabilità dell'alimentazione dell'amplificatore operazionale e non è regolare, ma caotico e rientra nell'intervallo di frequenza da 0 a 10 Hz. Ma il livello di queste fluttuazioni a bassa frequenza è piuttosto piccolo - non più di 1-2 mV e, se lo si desidera, può essere facilmente trattato installando stabilizzatori di tensione di alimentazione operazionali (questa versione del circuito stampato è inclusa anche in l'allegato).

SU Figura 22 interferenza rispetto alla figura precedente, ma aumentata nel tempo:

Se utilizzato insieme al blocco di ingresso di un'altra scheda audio (basata sul codec CMI8738), questa interferenza è assente. È possibile che il "terreno" della carta VIA sia disposto in modo errato: lì è tutto molto primitivo...

Ora sull'impostazione dei parametri nel programma SpectraPLUS e sulla sua calibrazione. Dicono che su Internet esiste una descrizione di come farlo correttamente, ma non sono riuscito a "intersecarlo", quindi ho dovuto ricordare la metrologia. E per quanto ricordo, per utilizzare il dispositivo come strumento di misura, è necessario collegare le scale del programma ai livelli di segnale effettivamente presenti all'ingresso (qui consideriamo la scheda audio e il blocco di ingresso come un tutt'uno) .

Un segnale sinusoidale campione con una frequenza di 1 kHz è stato prelevato da un generatore a bassa frequenza G3-118. Il livello è stato monitorato con un voltmetro VR-11A e un oscilloscopio. Lo schema di collegamento è mostrato in Figura 23.

Innanzitutto nel menu del volume principale Programmi Windows Troviamo la scheda audio desiderata e nelle impostazioni la selezioniamo per funzionare come input e mettiamo un segno di spunta proprio di fronte alla riga “Lin. Entrata". Per ora impostiamo il motore di controllo responsabile della sensibilità sulla posizione centrale.

Andrey Goltsov, r9o-11, Iskitim, primavera 2014.

Elenco dei radioelementi

Designazione	Tipo	Denominazione	Quantità	Nota	Negozio	Il mio blocco note
	figura 2
OP1, OP2	Amplificatore operazionale	KR140UD608	2			Al blocco note
VR1	Regolatore lineare	LM79L05	1			Al blocco note
VD1-VD12	Diodo	KD522A	12			Al blocco note
R1, R2	Resistore	33 kOhm	2	MLT-0,25		Al blocco note
R3, R4, R21, R22	Resistenza SMD 0805	2,2 kOhm	4	Seleziona R3, R4 (vedi testo)

Maggioranza le schede audio hanno connettori la stessa quantità. Questi connettori miniaturizzati (1/8 di pollice) trasportano i segnali dalla scheda agli altoparlanti, alle cuffie e agli ingressi del sistema stereo; Un microfono, un lettore CD e un registratore sono collegati a connettori simili. I laptop sono generalmente dotati solo di due connettori: line-in e line-out. Alcuni adattatori audio di fascia alta contengono inoltre connettori per il collegamento di dispositivi audio digitali e surround 5.1 e 7.1.

La figura mostra quattro tipi di connettori che devono essere installati sulla scheda audio. E la seconda immagine mostra lo standard connettori della scheda audio, che solitamente sono presenti sul pannello posteriore scheda madre con audio integrato.

Molti sistemi moderni con audio integrato utilizzano un altro metodo: installare un connettore universale che supporta la versione AC"97 standard 2.3. Quando un dispositivo audio è collegato a questo connettore, il driver apre una finestra di dialogo che chiede il tipo di apparecchiatura collegata: microfono, cuffie , sistema di altoparlanti, ecc. Il driver assegna automaticamente un segnale a questo jack che supporta il dispositivo, in modo che anche se la spina viene inserita nel jack sbagliato (cioè non secondo il codice colore), il driver assegnerà comunque il segnale corretto Questa funzione è talvolta chiamata riconoscimento automatico.

Consiglio!
Per evitare confusione nella funzione di riconoscimento, inserire in sequenza le spine del dispositivo, poi determinare il tipo di dispositivo e solo dopo inserire la spina successiva.

Caratteristiche dei connettori della scheda audio

Di seguito elencati connettori della scheda audio:

• Uscita lineare (verde chiaro). È possibile inviare il segnale da questo connettore dispositivi esterni- altoparlanti, cuffie o ingresso stereo. In quest'ultimo caso il segnale può essere ulteriormente amplificato. Come mostrato nell'illustrazione precedente, alcuni sistemi utilizzano anche contrassegni verde chiaro per alcuni connettori audio surround, quindi cerca attentamente le icone aggiuntive vicino al connettore o fai riferimento alla documentazione.
• Ingresso linea (blu). Questo jack di ingresso viene utilizzato durante il missaggio e/o la registrazione dell'audio da un sistema audio esterno. HDD. Alcuni adattatori audio (in particolare Creative Labs Sound Blaster XFi Xtreme Gamer, mostrato nella prima Figura 1) utilizzano un connettore multiuso (FlaxiveJack in questo esempio) per supportare varie combinazioni di ingresso/uscita line-in, microfono e ingresso/uscita ottico digitale (vedere la documentazione per l'adattatore).
• Connettore per altoparlanti posteriori e cuffie (non colore standard). Quasi tutti i moderni adattatori audio e sistemi desktop con audio integrato contengono connettori per il collegamento di altoparlanti posteriori, centrali e a bassa frequenza, che vengono utilizzati nei sistemi audio surround dello standard 5.1 e superiore. I sistemi che supportano lo standard 5.1 dispongono di tre connettori: uno per la parte anteriore (stereo), il secondo per la parte posteriore (stereo) e il terzo per gli altoparlanti centrale e a bassa frequenza (subwoofer). I sistemi che supportano gli standard 6.1 e 7.1 possono includere un connettore aggiuntivo o rimappare i connettori degli altoparlanti posteriori e centrali/subwoofer utilizzando il software per fornire un'uscita aggiuntiva. A seconda del driver specifico, potrebbe essere necessario un programma di installazione fornito dal produttore per abilitare l'audio surround. È vero, in alcuni casi, il passaggio alla modalità audio surround nelle impostazioni audio in sistema operativo risulta essere abbastanza.
• Ingresso microfono (rosa). A tale connettore della scheda audioÈ collegato un microfono per registrare la voce o altri suoni sul disco. La registrazione tramite microfono è monofonica. Per migliorare la qualità del segnale, molte schede audio utilizzano il controllo automatico del guadagno (AGC). Il livello del segnale in ingresso viene mantenuto costante e ottimale per la conversione. Per la registrazione è preferibile utilizzare un microfono elettrodinamico o a condensatore progettato per un'impedenza di carico compresa tra 600 Ohm e 10 kOhm. Alcune schede audio economiche collegano il microfono all'ingresso di linea.

Nota!
Se è disponibile un solo connettore di uscita, è necessario selezionare attentamente i livelli di volume per la scheda audio e altoparlanti attivi per ottenere la migliore qualità del suono. Evitare altoparlanti con livelli di guadagno fissi.

Oltre ai connettori esterni, alcuni adattatori audio meno recenti dispongono di un singolo connettore a 4 pin direttamente sulla scheda: un cavo speciale lo collega all'unità CD. Questo cavo consente di trasferire l'audio dai CD musicali direttamente all'adattatore per la riproduzione sistemi di altoparlanti. Questo tipo di connettore talvolta è uguale a un connettore simile su un'unità CD-ROM.

I CD musicali vengono riprodotti in uno dei seguenti modi: il suono viene riprodotto in forma analogica o digitale. La riproduzione in formato analogico viene eseguita utilizzando un cavo audio analogico che collega l'unità alla scheda audio. Questo cavo non trasferisce i dati al bus di sistema letti dal CD; collega l'uscita audio analogica del drive CD-ROM direttamente all'amplificatore audio situato sulla scheda audio. In molti casi, per riprodurre CD musicali o ascoltare la colonna sonora di molti giochi per computer, è necessario collegare l'unità CD-ROM alla scheda audio utilizzando un cavo audio.

Moderno schede audio(compresi quelli integrati) supportano sia la riproduzione digitale che la connessione analogica diretta. Per determinare se è supportata la riproduzione digitale, aprire la finestra di dialogo delle proprietà dell'unità ottica. Per farlo nel Dispatcher Dispositivi Windows clic fare clic con il tasto destro mouse sulla voce dispositivo CD-ROM e selezionare menù contestuale Elemento Proprietà. Presta attenzione alla casella Usa riproduzione digitale nella scheda Proprietà: se non è disponibile (ovvero non ti consente di selezionarla), significa che la scheda o il dispositivo non supporta la riproduzione digitale.

Il suono digitalizzato consente di utilizzare vari dispositivi di archiviazione per riprodurre CD musicali. In effetti, la scheda audio ha un solo connettore analogico, quindi se hai più unità accese dischi ottici solo uno di essi, collegato alla scheda audio tramite cavo analogico, può riprodurre CD musicali. Per riprodurre CD audio su più unità, dovrai abilitare l'uscita digitale su tali unità o acquistare un cavo audio a Y. L'uscita digitale o il collegamento di un'unità tramite un cavo audio analogico consentono di riprodurre CD musicali su qualsiasi unità CD-ROM/DVD.

Nota!
Le versioni moderne di molti lettori audio, come Windows Media Player, possono riprodurre l'audio senza utilizzare il cavo digitale a due fili che collega l'unità CD-ROM alla scheda audio. Invece, tali programmi leggono semplicemente le tracce audio da un CD e le convertono al volo in formato digitale.

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Connettori della scheda audio: Uscita di linea della scheda (verde) - il segnale da questo connettore può essere inviato a dispositivi esterni - sistemi di altoparlanti, cuffie Ingressi sistema stereo Alcune schede audio hanno 2 jack di uscita: uno per il segnale del canale sinistro, l'altro per la destra. Ingresso linea scheda (blu): questo connettore di ingresso viene utilizzato durante il missaggio o la registrazione di segnali audio provenienti da un sistema audio esterno. Ingresso microfono o ingresso mono (rosa): collega un microfono a questo jack per registrare la voce o altri suoni su un disco. La registrazione tramite microfono è monofonica. Per la registrazione è preferibile utilizzare un microfono elettrodinamico o a condensatore, progettato per un'impedenza di carico compresa tra 600 Ohm e 10 k Ohm. Alcune schede audio economiche hanno un microfono collegato all'ingresso di linea.

Connettori della scheda audio (continua): connettore della porta giochi o connettore MIDI (giallo): un connettore a forma di D a 15 pin viene utilizzato per collegare il joystick. I suoi 2 pin possono essere utilizzati per controllare un dispositivo MIDI, come un sintetizzatore a tastiera (in questo caso è necessario acquistare un cavo a Y). Alcuni adattatori audio e sistemi audio integrati più recenti non dispongono di questo connettore, poiché la nuova generazione di controller di gioco si collega al connettore USB.

Connettori aggiuntivi della scheda audio: Ingresso e uscita SPDIF (SP/DIF) – questo connettore (Sony/Philips Digital Interface) viene utilizzato per trasmettere segnali audio digitali tra dispositivi senza conversione in analogico. CD SPDIF – questo connettore è progettato per collegare un CDROM a una scheda audio utilizzando l'interfaccia SPDIF.

Connettori aggiuntivi per la scheda audio: Ingresso TAD – connettore per il collegamento di modem con supporto per segreteria telefonica alla scheda audio. Uscita digitale DIN – questo connettore è progettato per collegare sistemi di altoparlanti digitali multicanale. Ingresso Aux – consente di collegare altre sorgenti di segnale, come un sintonizzatore TV, alla scheda audio Ingresso I2S – consente di collegare l'uscita digitale di sorgenti esterne, come DVD, alla scheda audio.

Connettori aggiuntivi per la scheda audio: porta USB– consente di collegare la scheda audio a un sistema di altoparlanti USB, controller di gioco e altro Dispositivi USB. È possibile utilizzare sia USB 1.1 che USB 2.0. IEEE-1394 – videocamere digitali, scanner, dischi rigidi e altri dispositivi. Il connettore SB1394 dell'adattatore audio Sound Blaster Audigy può collegare sia dispositivi IEEE1394 che dispositivi che supportano il nuovo formato Creative Labs: SB1394. I connettori aggiuntivi si trovano solitamente direttamente sulla scheda audio o collegati ad un'unità esterna o ad una scheda figlia.

Risposta in ampiezza-frequenza (AFC)- dipendenza dell'ampiezza dell'oscillazione all'uscita della scheda audio (uscita agli altoparlanti) dalla frequenza del segnale analogico in ingresso con un'ampiezza costante del segnale in ingresso. La risposta in ampiezza-frequenza mostra come i singoli componenti di frequenza di un segnale analogico vengono trasmessi attraverso una scheda audio e consente di valutare la distorsione del suo spettro.

Rapporto segnale-rumore- rappresenta il rapporto tra i valori (in decibel) del segnale massimo non distorto all'uscita della scheda audio e il livello di rumore elettronico derivante nella sua stessa schemi elettrici commissioni. Poiché le persone percepiscono diversamente il rumore a frequenze diverse, è stato sviluppato uno standard che tiene conto dei livelli di irritazione del rumore. Più alto è questo rapporto, migliore sarà il sistema audio. Ridurre questo parametro a 75 dB è inaccettabile.

Distorsione non lineare totale- riflette l'influenza delle distorsioni introdotte dai singoli canali di amplificazione del suono e del rumore generato dalla scheda stessa. Viene misurato come percentuale del livello di uscita non distorto. Un dispositivo con un livello di distorsione non lineare superiore allo 0,1% non può essere considerato di alta qualità. Le distorsioni non lineari si manifestano maggiormente sotto forma di distorsione della qualità del suono riprodotto (respiro sibilante).

Gamma dinamica. La differenza, espressa in decibel, tra il segnale massimo e minimo che la scheda può trasmettere. Un sistema audio digitale ideale dovrebbe avere una gamma dinamica vicina a 98 dB.

Ogni suono è caratterizzato da frequenza e intensità (volume). La frequenza (tono) è il numero di vibrazioni sonore al secondo; si misura in hertz (Hz). Un ciclo (periodo) è un movimento chiuso della sorgente di vibrazione (avanti e indietro). Più alta è la frequenza, più alto è il tono.

L'orecchio umano percepisce solo una piccola gamma di frequenze. Pochissime persone sentono suoni al di sotto di 16 Hz e al di sopra di 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz). La frequenza della nota più bassa su un pianoforte è 27 Hz e la nota più alta è leggermente superiore a 4 kHz. La frequenza audio più alta che le stazioni radio FM possono trasmettere è 15 kHz.

I rapporti di compressione semplicemente sorprendenti del formato MP3 rispetto ai normali file WAV con la qualità di un CD musicale sono spiegati proprio dal fatto che dall'immagine wave traccia audio Tutte le frequenze che non sono udibili dall'orecchio umano vengono “escluse”.

L'intensità di un suono è determinata dall'ampiezza delle vibrazioni. L'ampiezza delle vibrazioni sonore dipende, prima di tutto, dalla potenza della loro fonte. Ad esempio, la corda di un pianoforte suona silenziosamente se colpita leggermente perché la sua gamma di vibrazioni è ridotta. Se colpisci il tasto più forte, l'ampiezza della vibrazione della corda aumenterà. Il volume del suono viene misurato in decibel (dB). Il rumore del fruscio delle foglie, ad esempio, è di circa 20 dB, il normale rumore della strada è di circa 70 dB e un tuono ravvicinato è di 120 dB.

IN computer moderni Il supporto audio hardware può essere implementato in una delle seguenti forme:

· scheda audio installata nel connettore del bus PCI - schede audio discrete;

· Chip AC"97 sulla scheda di sistema, prodotto da Crystal, Analog Devices, Sigmatel, ESS, Realtek, ecc.

· dispositivi audio integrati nel chipset principale scheda madre; I chipset a basso costo che offrono funzionalità simili includono prodotti Intel, SiS, AOpen e VIA Technologies.

· Quelli esterni sono collegati tramite USB.

La regola generale qui è questa: più costosa è la scheda madre, maggiore è il chip audio saldato su di essa.

La maggior parte delle schede audio hanno gli stessi connettori. Questi connettori miniaturizzati (1/8 di pollice) trasportano i segnali dalla scheda agli altoparlanti, alle cuffie e agli ingressi del sistema stereo; Un microfono, un lettore CD e un registratore sono collegati a connettori simili. I laptop sono generalmente dotati solo di due connettori: line-in e line-out. Alcuni adattatori audio di fascia alta contengono inoltre connettori per il collegamento di dispositivi audio digitali e surround 5.1 e 7.1.

La figura mostra quattro tipi di connettori che devono essere installati sulla scheda audio. E la seconda immagine mostra i connettori standard che solitamente sono presenti sul pannello posteriore di una scheda madre con audio integrato.

Di seguito sono riportati i connettori solitamente contenuti in una scheda audio e la loro codifica a colori.

· Uscita lineare (verde chiaro). Il segnale da questo connettore può essere inviato a dispositivi esterni: altoparlanti, cuffie o ingresso del sistema stereo. In quest'ultimo caso il segnale può essere ulteriormente amplificato. Come mostrato nell'illustrazione precedente, alcuni sistemi utilizzano anche contrassegni verde chiaro per alcuni connettori audio surround, quindi cerca attentamente le icone aggiuntive vicino al connettore o fai riferimento alla documentazione.

· Ingresso linea (blu). Questo jack di ingresso viene utilizzato quando si mixa l'audio da un sistema audio esterno e/o lo si registra sul disco rigido. Alcuni adattatori audio (in particolare Creative Labs Sound Blaster XFi Xtreme Gamer, mostrato nella prima Figura 1) utilizzano un connettore multiuso (in questo esempio, un FlaxiveJack) per supportare varie combinazioni di ingresso linea, microfono e ingresso ottico digitale /output (vedi la documentazione per l'adattatore).

· Connettore per altoparlanti posteriori e cuffie(colore standard non disponibile). Quasi tutti i moderni adattatori audio e sistemi desktop con audio integrato contengono connettori per il collegamento di altoparlanti posteriori, centrali e a bassa frequenza, che vengono utilizzati nei sistemi audio surround dello standard 5.1 e superiore. I sistemi che supportano lo standard 5.1 dispongono di tre connettori: uno per la parte anteriore (stereo), il secondo per la parte posteriore (stereo) e il terzo per gli altoparlanti centrale e a bassa frequenza (subwoofer). I sistemi che supportano gli standard 6.1 e 7.1 possono includere un connettore aggiuntivo o rimappare i connettori degli altoparlanti posteriori e centrali/subwoofer utilizzando il software per fornire un'uscita aggiuntiva. A seconda del driver specifico, potrebbe essere necessario un programma di installazione fornito dal produttore per abilitare l'audio surround. È vero, in alcuni casi è sufficiente passare alla modalità audio surround nelle impostazioni audio del sistema operativo.

· Ingresso microfono (rosa). A questo connettore è collegato un microfono per registrare la voce o altri suoni su un disco. La registrazione tramite microfono è monofonica. Per migliorare la qualità del segnale, molte schede audio utilizzano il controllo automatico del guadagno (AGC). Il livello del segnale in ingresso viene mantenuto costante e ottimale per la conversione. Per la registrazione è preferibile utilizzare un microfono elettrodinamico o a condensatore progettato per un'impedenza di carico compresa tra 600 Ohm e 10 kOhm. Alcune schede audio economiche collegano il microfono all'ingresso di linea.

Oltre ai connettori esterni, alcuni adattatori audio meno recenti dispongono di un singolo connettore a 4 pin direttamente sulla scheda: un cavo speciale lo collega all'unità CD. Questo cavo fornisce il trasferimento diretto dell'audio dai CD musicali direttamente all'adattatore per la riproduzione in sistemi di altoparlanti. Questo tipo di connettore talvolta è uguale a un connettore simile su un'unità CD-ROM.

I CD musicali vengono riprodotti in uno dei seguenti modi: il suono viene riprodotto in forma analogica o digitale. La riproduzione in formato analogico viene eseguita utilizzando un cavo audio analogico che collega l'unità alla scheda audio. Questo cavo non trasferisce i dati al bus di sistema letti dal CD; collega l'uscita audio analogica del drive CD-ROM direttamente all'amplificatore audio situato sulla scheda audio. In molti casi, per riprodurre CD musicali o ascoltare la colonna sonora di molti giochi per computer, è necessario collegare l'unità CD-ROM alla scheda audio utilizzando un cavo audio.

I moderni adattatori audio (compresi quelli integrati) supportano sia la riproduzione digitale che la connessione analogica diretta. Per determinare se è supportata la riproduzione digitale, aprire la finestra di dialogo delle proprietà dell'unità ottica. Per fare ciò, in Gestione dispositivi di Windows, fare clic con il pulsante destro del mouse sulla voce del dispositivo CD-ROM e selezionare Proprietà dal menu contestuale. Presta attenzione alla casella Usa riproduzione digitale nella scheda Proprietà: se non è disponibile (ovvero non ti consente di selezionarla), significa che la scheda o il dispositivo non supporta la riproduzione digitale.

Il suono digitalizzato consente di utilizzare vari dispositivi di archiviazione per riprodurre CD musicali. Infatti la scheda audio ha un solo connettore analogico, quindi se disponi di più unità ottiche, solo una di queste, collegata alla scheda audio con un cavo analogico, potrà riprodurre i CD musicali. Per riprodurre CD audio su più unità, dovrai abilitare l'uscita digitale su tali unità o acquistare un cavo audio a Y. L'uscita digitale o il collegamento di un'unità tramite un cavo audio analogico consentono di riprodurre CD musicali su qualsiasi unità CD-ROM/DVD.